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Rationale Entwicklung neuer nachhaltiger Methoden zur Einführung von Fluoralkyl(thio/seleno)gruppen

  • Im Rahmen dieser Arbeit wurden neue nachhaltigere Methoden zur gezielten Einführung fluoralkyl(thio/seleno)lierter Substituenten in komplexe organische Moleküle entwickelt. Dafür wurde insbesondere die Sandmeyer-Reaktion als universelles Werkzeug zur Funktionalisierung breit verfügbarer Aniline genutzt. Die entscheidenden Vorteile dieser Technologie sind die milden Reaktionsbedingungen, das breite Substratspektrum und die exzellente Toleranz funktioneller Gruppen, weshalb sie sich selbst für komplexe Verbindungen in einem späten Synthesestadium eignet. Außerdem zeichnen sich die in dieser Arbeit entwickelten Prozesse zur direkten Einführungen von SCF3 , SeCF3 und SC2F5-Gruppen dadurch aus, dass sie mit Kupfermengen von nur 10 mol% zu den seltenen Beispielen katalytischer Sandmeyer-Reaktionen gehören. Unter ebenso vorteilhaften Reaktionsbedingungen und gleicher katalytischer Kupfermengen konnten auch α-Diazoester, die selbst leicht aus Aminosäuren herstellbar sind, zu den entsprechenden Trifluormethylthio- und Trifluormethylselenoethern umgesetzt werden. In weiteren Projekten gelang es, neue Zugänge zu Di- und Trifluormethylthioethern durch das innovative Reaktionskonzept der Thiocyanierung/Fluoralkylierungskaskade zu etablieren. Breit verfügbare Alkylelektrophile wurden hierbei unter milden Reaktionsbedingungen und preiswerten Schwefel- und Fluoralkyl-Quellen di- und trifluormethylthioliert. Außerdem konnte die Reaktionskaskade auch für regioselektive elektrophile C–H-Fluoralkylthiolierungen elektronenreicher Aromaten mit NTS als nachhaltige elektrophile Schwefelquelle genutzt werden. In allen neuen Verfahren wurden konsequent praktische Fluoralkyl(thio/seleno)-Quellen verwendet, die auf dem nachhaltigen Ruppert-Prakash-Reagenz TMSCF3 basieren. Dies ist ein entscheidender Vorteil gegenüber bekannten Verfahren, die häufig präformierte, instabile Metall-Salze oder teure, hochmolekulare Reagenzien verwenden. Das große synthetische Potential der neu entwickelten Methoden wurde jeweils anhand zahlreicher funktionalisierter Substrate demonstriert. Darüber hinaus lieferten mechanistische Studien einen näheren Einblick in den Ablauf der Reaktionen.

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Metadaten
Author:Christian Matheis
URN (permanent link):urn:nbn:de:hbz:386-kluedo-46709
Advisor:Lukas J. Gooßen
Document Type:Doctoral Thesis
Language of publication:German
Publication Date:2017/06/19
Year of Publication:2017
Publishing Institute:Technische Universität Kaiserslautern
Granting Institute:Technische Universität Kaiserslautern
Acceptance Date of the Thesis:2017/06/02
Date of the Publication (Server):2017/06/19
Number of page:X, 362
Faculties / Organisational entities:Fachbereich Chemie
DDC-Cassification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 540 Chemie
Licence (German):Creative Commons 4.0 - Namensnennung, nicht kommerziell, keine Bearbeitung (CC BY-NC-ND 4.0)